intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình hình thành ứng dụng nguyên lý hệ ghi đo phóng xạ trong y học theo định luật RIA p3

Chia sẻ: Dsadf Fasfas | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST
Báo xấu
78
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành ứng dụng nguyên lý hệ ghi đo phóng xạ trong y học theo định luật ria p3', y tế - sức khoẻ, y dược phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành ứng dụng nguyên lý hệ ghi đo phóng xạ trong y học theo định luật RIA p3

  1. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k líp cæ ®iÓn b»ng tia X, ng−êi ta t×m c¸ch l m râ h×nh ¶nh mÆt ph¼ng tiªu cù v l m mê c¸c mÆt ph¼ng kh¸c nhê v o sù di chuyÓn tiªu ®iÓm cña èng ®Þnh h−íng. Nhê èng ®Þnh h−íng chôm, ng−êi ta ®Æt sao cho tiªu ®iÓm cña nã n»m ®óng v o mÆt ph¼ng l¸t c¾t cÇn quan s¸t råi di chuyÓn ®Çu dß. Nh− vËy c¸c tÝn hiÖu cña l¸t c¾t trªn v d−íi còng ®−îc ghi nhËn ®ång thêi nh−ng chØ t¹o ra c¸c xung ®iÖn yÕu h¬n v ®−îc gäi l nhiÔu (noise). C¸c nhiÔu n y l m gi¶m ®é t−¬ng ph¶n v ®é ph©n gi¶i cña ¶nh. V× vËy, kü thuËt n y tr−íc ®©y chØ ¸p dông víi c¸c m¸y ghi h×nh v¹ch th¼ng, dïng c¸c èng ®Þnh h−íng chôm v hiÖn nay Ýt ®−îc sö dông. Qua nhiÒu b−íc c¶i tiÕn ® t¹o ra nhiÒu m¸y ghi h×nh c¾t líp phãng x¹ cæ ®iÓn kh¸c nhau. 2.4. Ghi h×nh c¾t líp vi tÝnh b»ng ®¬n photon (Single Photon Computed Tomography - SPECT) Camera quÐt c¾t líp däc, ngang cæ ®iÓn chØ dùa v o tÝnh chÊt quang h×nh häc thuÇn tuý ch−a lo¹i trõ ®−îc triÖt ®Ó c¸c xung ph¸t ra ë vïng ngo i mÆt ph¼ng tiªu cù. Chóng gièng nh− nh÷ng bøc x¹ nÒn (ph«ng) cao l m mê h×nh ¶nh c¸c líp ë mÆt ph¼ng quan t©m. Kh¶ n¨ng cña m¸y vi tÝnh (PC) v c¸c tiÕn bé vÒ tin häc ® t¹o ra kü thuËt chôp c¾t líp vi tÝnh b»ng tia X v chôp c¾t líp vi tÝnh b»ng ®¬n photon. Kü thuËt tia X thùc chÊt l chôp c¾t líp truyÒn qua (Transmission Computered Tomography: TCT) cßn SPECT l chôp c¾t líp ph¸t x¹ (Emission Computered Tomography: ECT). Kuhl v Edwards chÕ t¹o hÖ SPECT ®Çu tiªn l MARK – I v o n¨m 1963. 2.4.1. Nguyªn lÝ chôp c¾t líp vi tÝnh b»ng tia X (CT- Scanner) v SPECT: Kü thuËt SPECT ph¸t triÓn trªn c¬ së CT- Scanner. Nh−ng trong SPECT kh«ng cã chïm tia X n÷a m l c¸c photon gamma cña c¸c §VPX ® ®−îc ®−a v o c¬ thÓ bÖnh nh©n d−íi d¹ng c¸c DCPX ®Ó ®¸nh dÊu ®èi t−îng cÇn ghi h×nh. Trong SPECT c¸c tÝn hiÖu còng ®−îc ghi nhËn nh− trong ®Çu dß cña Planar Gamma Camera v ®Çu dß c¸c kü thuËt YHHN th«ng th−êng kh¸c, nh−ng trong SPECT ®Çu dß ®−îc quay xo¾n víi gãc nh×n tõ 180°÷360° (1/2 hay to n vßng trßn c¬ thÓ), ®−îc chia theo tõng bËc øng víi tõng gãc nhá (th«ng th−êng kho¶ng 3°). Tuy mËt ®é chïm photon ®−îc ph¸t ra kh¸ lín, nh−ng ®Çu dß chØ ghi nhËn ®−îc tõng photon riªng biÖt nªn ®−îc gäi l chôp c¾t líp ®¬n photon. Tia X hoÆc photon tr−íc khi ®Õn ®−îc ®Çu dß bÞ c¸c m« t¹ng cña c¬ thÓ n»m trªn ®−êng ®i hÊp thô. Do vËy n¨ng l−îng cña chóng bÞ suy gi¶m tuyÕn tÝnh. C«ng thøc chung vÒ ®Þnh luËt hÊp thô ®−îc biÓu diÔn : I = I0. e-µ.x , víi µ l hÖ sè hÊp thô, cã gi¸ trÞ phô thuéc v o n¨ng luîng chïm tia v b¶n chÊt, mËt ®é líp vËt chÊt hÊp thô. Sù hÊp thô l m cho c−êng ®é chïm tia gi¶m dÇn v cã thÓ tÝnh ra hÖ sè suy gi¶m ®ã (attenuation coefficient) cña chïm tia. Gi¸ trÞ ®ã ng−îc víi gi¸ trÞ truyÒn qua. Gäi T l ®é truyÒn qua th× I/I0 = T. Tõ c«ng thøc trªn ta cã thÓ tÝnh ®−îc l T = e-µ.x.. Gi¸ trÞ T cã thÓ biÕt ®−îc bëi v× øng víi mét cÊu tróc vËt chÊt nhÊt ®Þnh (m«, t¹ng) cã ®é dÇy x n o ®ã sÏ cã mét gi¸ trÞ µ x¸c ®Þnh. NÕu hiÖu chØnh ®−îc ®é suy gi¶m sÏ cã ®−îc gi¸ trÞ thËt c−êng ®é chïm tia truyÒn qua hoÆc hÊp thô. NÕu kh«ng hiÖu chØnh ®−îc hÖ sè suy gi¶m th× sè liÖu thu ®−îc tõ mét gãc nh×n sÏ l tæng céng sè liÖu cña tÊt c¶ c¸c ®¬n vÞ thÓ tÝch n»m trªn ®−êng ®i cña tia. Cho m¸y quÐt trªn c¬ thÓ hoÆc bÖnh nh©n quay th× gãc quay v gãc nh×n cña chïm tia quyÕt ®Þnh h−íng, mËt ®é chïm tia ®Õn ®Çu dß v gi¸ trÞ hÊp thô cña nã. Ta h×nh dung gi¶ sö chia l¸t c¾t th nh nhiÒu ®¬n vÞ vËt chÊt víi kÝch th−íc nhÊt ®Þnh. Khi chïm tia X hoÆc photon quÐt qua líp vËt chÊt ®ã (ngang hoÆc däc) th× nã sÏ lÇn l−ît xuyªn qua c¸c ®¬n vÞ vËt chÊt. TÝn hiÖu ph¸t ra tõ mçi ®¬n vÞ vËt chÊt sÏ kh¸c nhau do cã ®é suy gi¶m tuyÕn tÝnh kh¸c nhau, tuú thuéc v o gãc quay, ®é lín cña gãc nh×n trong mÆt ph¼ng quÐt v kho¶ng
  2. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k c¸ch cña nã tíi ®Çu dß. PC víi c¸c phÇn mÒm thÝch hîp cã kh¶ n¨ng hiªô chØnh hÖ sè suy gi¶m ®ã v lo¹i bá c¶ c¸c bøc x¹ tõ c¸c mÆt ph¼ng kh¸c gäi l läc nÒn (filtered back projection). Nh− thÕ nghÜa l PC lo¹i bá c¸c tÝn hiÖu t¹o ra tõ c¸c líp vËt chÊt tr−íc, sau (hoÆc trªn, d−íi) ®èi víi mÆt ph¼ng l¸t c¾t. C¸c tÝn hiÖu ®ã gäi l xung nhiÔu. V× vËy sÏ thu nhËn ®−îc h ng lo¹t c¸c tÝn hiÖu cña tõng ®¬n vÞ thÓ tÝch mét líp vËt chÊt nhÊt ®Þnh (ta h×nh dung nh− mét l¸t c¾t). Do vËy, c¸c tÝn hiÖu chØ ®−îc ghi nhËn theo tõng thêi ®iÓm mét. Sè l−îng gãc nh×n cÇn chän ®ñ ®Ó t¸i t¹o ¶nh mét c¸ch trung thùc tuú thuéc v o ®é ph©n gi¶i cña ®Çu dß. C¸c tÝn hiÖu ®ã ®−îc ®−a v o hÖ thèng thu nhËn d÷ liÖu (Data Acquisition System: DAT) ®Ó m ho¸ v truyÒn v o PC. Khi chuyÓn ®éng quÐt kÕt thóc, bé nhí ® ghi nhËn ®−îc mét sè rÊt lín nh÷ng sè ®o t−¬ng øng víi nh÷ng gãc kh¸c nhau trong mÆt ph¼ng t−¬ng øng. C¸c tÝn hiÖu thu ®−îc l c¬ së ®Ó t¸i t¹o h×nh ¶nh. ViÖc t¸i t¹o ¶nh dùa v o c¸c thuËt to¸n phøc t¹p m PC cã kh¶ n¨ng gi¶i quyÕt nhanh chãng. §ã l c¸c thuËt to¸n vÒ ma trËn (matrix). C¸c sè liÖu ghi ®o ®−îc tõ c¸c líp c¾t t¹o ra ma trËn n y. HiÓu ®¬n gi¶n ra, ma trËn l mét tËp hîp sè ®−îc ph©n bæ trªn mét cÊu tróc gåm c¸c d y v cét. Mçi « nh− vËy l mét ®¬n vÞ cña ma trËn v ®−îc gäi l ®¬n vÞ thÓ tÝch c¬ b¶n (volume element, sample element) hay l Voxel. ChiÒu cao cña mçi Voxel phô thuéc v o chiÒu d y líp c¾t. Tõ mçi Voxel sÏ t¹o ra mét ®¬n vÞ ¶nh c¬ b¶n (picture element) gäi l Pixel. Tæng c¸c ¶nh c¬ b¶n ®ã t¹o ra mét quang ¶nh (Photo Image). C¸c Voxel cã mËt ®é hay tû träng quang tuyÕn (Radiologic Density) kh¸c nhau do tr−íc ®ã tia ® bÞ hÊp thô bít n¨ng l−îng. CÊu tróc hÊp thô tia c ng nhiÒu th× mËt ®é quang tuyÕn c ng cao. Ma trËn t¸i t¹o cã ®¬n vÞ thÓ tÝch c¬ b¶n c ng lín th× kÝch th−íc l¸t c¾t c ng máng cho ¶nh c ng chi tiÕt. Th«ng th−êng trong CT - Scanner ng−êi ta dïng c¸c ma trËn: (64x64), (128x128), (252 x 252) hoÆc lín h¬n n÷a, cßn trong SPECT th−êng dïng ma trËn 64x64 l ®ñ v× n¨ng l−îng c¸c photon gamma cao h¬n. C«ng thøc cho biÕt sè l−îng c¸c l¸t c¾t Np cÇn cã l Np ≥ πM / 2. : M l sè l−îng thÓ tÝch c¬ b¶n (sample element) trong l¸t c¾t (vÝ dô: 64, 128...). NÕu líp c¾t ®−îc chia « nhiÒu h¬n (128 thay v× 64) th× sè l−îng líp c¾t sÏ nhiÒu lªn nghÜa l l¸t c¾t máng h¬n v ph¸t hiÖn ®−îc c¸c chi tiÕt nhá h¬n; Np cßn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: Np = π. D / (∆x/2); D l kÝch th−íc líp c¾t (field); ∆x l ®é ph©n gi¶i cña m¸y. 2.4.2. CÊu t¹o cña m¸y SPECT: M¸y SPECT bao gåm c¸c bé phËn chÝnh nh− trong h×nh 2.6, m« h×nh SPECT 2 ®Çu (dual head) a. §Çu dß v b n ®iÒu khiÓn (Control Console): CÊu t¹o v ho¹t ®éng cña ®Çu dß gièng nh− mét Planar Gamma Camera ® m« t¶ ë trªn. Tõ tr−íc ®Õn nay c¸c ®Çu dß cña SPECT vÉn th−êng dïng tinh thÓ NaI(Tl). Bøc x¹ ph¸t ra tõ tinh thÓ ph¸t quang ®−îc khuÕch ®¹i bëi èng nh©n quang v c¸c m¹ch ®iÖn tö kh¸c. §Ó cã ®−îc h×nh ¶nh tèt, ®Çu dß cÇn cã ®é ph©n gi¶i cao, ®o trong thêi gian ng¾n (®é nhËy lín), èng ®Þnh h−íng thÝch hîp v kho¶ng c¸ch tõ ®Çu dß ®Õn m« t¹ng ghi h×nh ng¾n nhÊt. SPECT hiÖn ®¹i dïng hÖ ®Çu dß ghÐp bëi nhiÒu tinh thÓ cho h×nh ¶nh tèt h¬n. §Ó t¨ng ®é ph©n gi¶i v tèc ®é ®Õm (gi¶m thêi gian ghi h×nh) ng−êi ta t¹o ra lo¹i SPECT 2 hoÆc 3 ®Çu dß. G¾n liÒn víi ®Çu dß l èng ®Þnh h−íng. b. Khung m¸y (Gantry): C¸c ®Çu dß ®−îc l¾p ®Æt trªn mét gi¸ ®ì (khung m¸y) thÝch hîp cã c¸c m«t¬ cho phÐp ®iÒu khiÓn ®Çu dß quay ®−îc gãc 180 ÷ 360° quanh bÖnh nh©n theo nh÷ng gãc nh×n thÝch hîp (kho¶ng 3-6°).
  3. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k c. HÖ thèng ®iÖn tö: C¸c tÝn hiÖu thu ®−îc tõ tinh thÓ nhÊp nh¸y, ®−îc ®−a v o m¹ch ®iÖn tö ®Ó lùa chän, khuÕch ®¹i v ghi nhËn. HÖ thèng ®iÖn tö, ghi ®o cña SPECT phøc t¹p h¬n ë Gamma Camera nhÊp nh¸y nhiÒu. Trªn Gamma Camera h×nh ¶nh ®−îc t¹o ra nhê tËp hîp mét lo¹t c¸c chÊm s¸ng cßn ë ®©y cÇn ph¶i ph©n tÝch, chuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu sè (digital) ®Ó l−u gi÷. Cã thÕ PC míi l m ®−îc chøc n¨ng läc v t¸i t¹o ¶nh. d. M¸y tÝnh (PC) víi c¸c phÇn mÒm thÝch hîp, b n ®iÒu khiÓn (Computer Console) v Bé nhí c¸c d÷ liÖu: C¸c kü thuËt läc v hiÖu chØnh dùa trªn c¸c thuËt to¸n tin häc (algebric recontruction technique) nh− läc nÒn (back projection technique), xo¸ bá nhiÔu (substraction) do mét phÇn tr−êng chiÕu trïng lÆp ®Ì lªn nhau (star artifact) khi thu nhËn tÝn hiÖu theo tõng ®¬n vÞ thÓ tÝch. Tõ ®ã cho phÐp ghi h×nh c¾t líp . e. Tr¹m hiÓn thÞ (Display Station): Cho thÊy h×nh ¶nh cô thÓ v l−u gi÷. H×nh 2.6: M« h×nh m¸y SPECT 2 ®Çu. 2.4.3. Mét sè chi tiÕt vÒ kü thuËt SPECT: - Tr−íc khi tiÕn h nh ghi h×nh víi tõng lo¹i èng ®Þnh h−íng, DCPX hoÆc bÖnh míi, c¸c th«ng sè kü thuËt trªn b n ®iÒu khiÓn cña m¸y cÇn thö trªn c¸c mÉu h×nh ném (phantom) ®Ó cã ®−îc kinh nghiÖm v c¸c h×nh ¶nh tèi −u. - Lu«n lu«n cÇn mét sù phèi hîp lùa chän tèt gi÷a tèc ®é ®Õm, thêi gian ®o, kÝch th−íc ma trËn v dung l−îng bé nhí. Cã khi chóng m©u thuÉn nhau v kh«ng ®¸p øng tèi −u cho tÊt c¶ c¸c th«ng sè kü thuËt. Thêi gian ghi h×nh cho mçi bÖnh nh©n kh«ng nªn qu¸ 30 phót. Muèn cã tèc ®é ®Õm nhanh, dung l−îng lín nh−ng kh«ng muèn dïng liÒu phãng x¹ cao cÇn lùa chän c¸c th«ng sè kü thuËt trªn m¸y kÓ c¶ kÝch th−íc ma trËn thÝch hîp ®Ó cho h×nh ¶nh ®Ñp nhÊt. T¨ng kÝch th−íc ma trËn cho h×nh ¶nh tèt h¬n nh−ng kÌm theo ®ßi hái t¨ng thêi gian v dung l−îng l−u tr÷ (t¨ng tõ ma trËn 64x64 lªn 128x128 ph¶i t¨ng gÊp 4 lÇn dung l−îng ®Üa tõ). Trong SPECT ma trËn 64 x 64 th−êng l ®ñ v× ® t−¬ng øng víi pixel cña l¸t c¾t l 6 x 10 mm. - Gãc quay cña ®Çu dß rÊt quan träng cÇn lùa chän cho thÝch hîp. Ghi h×nh nh÷ng t¹ng s©u ®ßi hái quay 360 ®é. §iÒu ®ã l m gi¶m chÊt l−îng ¶nh so víi quay 180 ®é (v× chu vÞ th©n ng−êi kh«ng trßn m h×nh ellip). Th«ng th−êng gãc quay 180° cho kÕt qu¶ tèt h¬n 360°, nh−ng h×nh ¶nh cã thÓ cã nhiÒu lçi (artefact) h¬n. - Gãc nh×n cña mçi phÐp ®o (b−íc dÞch chuyÓn cña ®Çu dß khi quay) cÇn ph¶i < 6°. Gãc nh×n lín dÔ t¹o ra c¸c h×nh ¶nh gi¶ (artifact). CÇn chó ý r»ng nÕu gi¶m ®é lín cña gãc nh×n sÏ dÉn ®Õn t¨ng thêi gian thu thËp sè liÖu ®Ó cã ®−îc ®é ph©n gi¶i tèt nhÊt. - Muèn cã ®é ph©n gi¶i tèt cÇn l−u ý c¸c b−íc sau ®©y: + T¨ng thêi gian ®o hoÆc t¨ng liÒu phãng x¹ ®Ó cã sè xung lín. Sè xung lín gi¶m bít c¸c sai sè thèng kª. + X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch tèi −u gi÷a ®Çu dß v ®èi t−îng ghi h×nh phï hîp víi èng ®Þnh h−íng.
  4. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k + Gi¶m thiÓu sù t¸i xuÊt hiÖn v× c¸c DCPX quay vßng do c¸c ho¹t ®éng chøc n¨ng sinh lý, bÖnh lý b»ng c¸ch ®o ®Õm trong tõng thêi gian ng¾n nhÊt. + H¹n chÕ sù dÞch chuyÓn cña bÖnh nh©n. + Chän ®óng c¸c èng ®Þnh h−íng ®Ó cã kÕt qu¶ ®o tèt nhÊt. L−u ý r»ng th«ng th−êng lo¹i èng ®Þnh h−íng n o cho sè xung lín nhÊt (®é nh¹y cao nhÊt) th× l¹i cã ®é ph©n gi¶i kÐm nhÊt. - Trong thùc h nh, ®Ó cã ®−îc h×nh ¶nh víi ®é t−¬ng ph¶n tèt nhÊt cßn ph¶i chän sè xung sao cho hÖ sè cña tØ lÖ xung/nhiÔu (signal-to-noise rate: NSR) thÝch hîp víi ®é ph©n gi¶i cña ®Çu dß v cöa sæ ma trËn t¸i t¹o h×nh ¶nh. Ng−êi ta gäi ®ã l kü thuËt khuÕch ®¹i tÝn hiÖu (signal amplication technique: SAT). GÇn ®©y khã kh¨n ®ã ®−îc kh¾c phôc phÇn n o b»ng c¸c m¸y nhiÒu ®Çu dß (multihead). Víi m¸y ®a ®Çu cã thÓ thu ®−îc sè xung lín trong thêi gian ng¾n ë mét ®é ph©n gi¶i nhÊt ®Þnh hoÆc ®¹t ®−îc sè xung lín v ®é ph©n gi¶i cao m kh«ng cÇn t¨ng thêi gian ®Õm. 2.5. Ghi h×nh c¾t líp b»ng positron (positron Emission Tomography: PET) 2.5.1. Nguyªn lÝ: Mét Positron ph¸t ra tõ h¹t nh©n nguyªn tö tån t¹i rÊt ng¾n, chØ ®i ®−îc mét qu ng ®−êng cùc ng¾n råi kÕt hîp víi mét ®iÖn tö tù do tÝch ®iÖn ©m trong m« v ë v o mét tr¹ng th¸i kÝch thÝch gäi l positronium. Positronium tån t¹i rÊt ng¾n v gÇn nh− ngay lËp tøc chuyÓn ho¸ th nh 2 photon cã n¨ng l−îng 511 keV ph¸t ra theo 2 chiÒu ng−îc nhau trªn cïng mét trôc víi ®iÓm xuÊt ph¸t. Ng−êi ta gäi ®ã l hiÖn t−îng huû h¹t (annihilation). NÕu ®Æt 2 detector ®èi diÖn nguån ph¸t positron v dïng m¹ch trïng phïng (coincidence) th× cã thÓ ghi nhËn 2 photon γ ®ång thêi ®ã (h×nh 2.7). Do vËy c¸c ®Çu ®Õm nhÊp nh¸y cã thÓ x¸c ®Þnh vÞ trÝ ph¸t ra positron (còng tøc l cña c¸c photon ®ã). VÞ trÝ ®ã ph¶i n»m trªn ®−êng nèi liÒn 2 detector ® ghi nhËn chóng. Ng−êi ta gäi ®ã l ®−êng trïng phïng (coincidence line). Trong cïng mét thêi ®iÓm m¸y cã thÓ ghi nhËn ®−îc h ng triÖu d÷ liÖu nh− vËy, t¹o nªn h×nh ¶nh ph©n bè ho¹t ®é phãng x¹ trong kh«ng gian cña ®èi t−îng ® ®¸nh dÊu phãng x¹ tr−íc ®ã (thu thËp d÷ liÖu v t¸i t¹o h×nh ¶nh) theo nguyªn lÝ nh− trong SPECT. Sù t¸i t¹o c¸c h×nh ¶nh n y ®−îc ho n th nh bëi viÖc chän mét mÆt ph¼ng nhÊt ®Þnh (®é s©u quan t©m trong m«, t¹ng). V× vËy ®−îc gäi l chôp c¾t líp b»ng Positron (Positron Emission Tomography: PET). Nguyªn lÝ v kü thuËt gièng nh− trong SPECT nh−ng c¸c photon cña c¸c §VPX trong SPECT kh«ng ®¬n n¨ng m tr¶i d i theo phæ n¨ng luîng cña nã, cßn trong PET l c¸c photon ph¸t ra tõ hiÖn t−îng huû h¹t cña positron v electron, ®¬n n¨ng (511 keV). H×nh 2.7: S¬ ®å ghi h×nh Positron b»ng cÆp ®Çu ®Õm trïng phïng víi c¸c tia γ 511 keV.
  5. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k 2.5.2. CÊu t¹o: Nh×n chung cÊu t¹o cña PET còng cã c¸c bé phËn nh− SPECT nh−ng phøc t¹p h¬n. Sù kh¸c nhau chñ yÕu l ®Çu dß v tõ ®ã kÐo theo c¸c ®ßi hái ho n thiÖn h¬n ë c¸c bé phËn kh¸c. Khëi ®Çu phÇn lín c¸c lo¹i PET ®Òu cã detector th¼ng, ®¬n tinh thÓ v ®é ph©n gi¶i thÊp. VÒ sau lo¹i ®Çu ®Õm ®a tinh thÓ ®−îc ra ®êi, gåm 18 detector cã tinh thÓ nhÊp nh¸y NaI(Tl), t¹o th nh 2 cét, mçi cét cã 9 tinh thÓ. Lo¹i n y ghi ®−îc 36 h×nh, mçi h×nh réng 20 x 25cm. Muèn quÐt mét h×nh réng h¬n víi thêi gian ng¾n ph¶i cã Camera ®a tinh thÓ gåm 127 tinh thÓ NaI(Tl). Mçi tinh thÓ ®−îc t¹o th nh cÆp víi mét tinh thÓ ®èi diÖn. H×nh 2.8 cho thÊy mét sè ®Çu ®Õm kh¸c nhau vÒ h×nh d¹ng. Ng−êi ta cã thÓ s¾p xÕp ®−îc 2549 cÆp tinh thÓ trªn mét ®Çu m¸y cã ®−êng kÝnh 50 cm. Nã cã ®é ph©n gi¶i kho¶ng 1cm. M¸y cã ®é nh¹y kh¸ lín, cã thÓ ®o ®−îc 1000 xung/ phót trªn 1 µCi. C¶ 2 d¹ng detector giíi thiÖu trong phÇn C v D l lo¹i cã ®é nh¹y cao h¬n. D¹ng cã 6 gãc t¹o th nh vßng khÐp kÝn nh− h×nh C l kiÓu ghi h×nh c¾t líp bøc x¹ Positron theo trôc däc cña c¬ thÓ (Positron Emission Transaxial Tomography: PETT). Mçi b¨ng cña ®Çu ®Õm gåm 44 ÷ 70 tinh thÓ NaI(Tl). H×nh 2.8: Bèn d¹ng Detector dïng trong ghi h×nh c¾t líp Positron. Mét kiÓu detector thø 4, phæ biÕn nhÊt hiÖn nay l detector vßng trßn ho n chØnh nhÊt (D). KiÓu ®Çu tiªn chøa 32 detector NaI(Tl) trong mét vßng trßn. HÖ n y ® ghi h×nh c¾t líp n o v t¸i t¹o ®−îc h×nh trong vßng 5 gi©y nÕu dïng 68Ga ®¸nh dÊu v o EDTA. GÇn ®©y Brooks ® m« t¶ mét lo¹i detector gåm 128 detector tinh thÓ Bismuth Germanate (Bi4Ge3O12 viÕt t¾t l GBO) ®−îc t¹o th nh 4 vßng, cã ®−êng kÝnh bªn trong l 38cm (h×nh 2.9). HÖ thèng n y cã tèc ®é ®Õm cùc ®¹i l 1,5 x 106 xung/gi©y v chôp ®−îc b¶y l¸t c¾t chØ trong 1 gi©y. §©y l lo¹i m¸y PET hiÖn ®¹i th«ng dông nhÊt. GÇn ®©y tinh thÓ nhÊp nh¸y míi l Lutetium Oxyorthosilicate (LSO) ® ®−îc ph¸t hiÖn. GBO v LSO cã nhiÒu tÝnh chÊt −u viÖt h¬n so víi NaI. H×nh 2.9: §Çu dß m¸y PET hiÖn ®¹i: C¸c tinh thÓ GBO ghÐp th nh 4 vßng trßn bao quanh bÖnh nh©n khi ghi h×nh.
  6. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k 2.5.3. −u nh−îc ®iÓm næi bËt cña PET so víi SPECT: - PET kh«ng cÇn bao ®Þnh h−íng bëi v× chïm tia ë ®©y cã n¨ng l−îng lín v ®¬n n¨ng (511 keV) nªn ®é nh¹y cña m¸y ghi h×nh rÊt lín, tèc ®é ®Õm cao do ®ã kh«ng cÇn dïng liÒu phãng x¹ cao m vÉn cã ®é ph©n gi¶i tèt so víi kü thuËt SPECT. Sù ghi nhËn bøc x¹ thùc hiÖn trªn 2 mÆt ph¼ng ®èi xøng l m cho cã thÓ sö dông ®−îc nhiÒu lo¹i ®Çu ®Õm kh¸c nhau vÒ h×nh d¹ng v viÖc ghi h×nh c¾t líp ®−îc thuËn tiÖn h¬n. - PET cho h×nh ¶nh chøc n¨ng, ®é ph©n gi¶i v ®é t−¬ng ph¶n cao, râ nªn mang l¹i rÊt nhiÒu Ých lîi trong chÈn ®o¸n v theo dâi, ®¸nh gi¸ ®¸p øng v kh¸ng thuèc trong ®iÒu trÞ ung th−... Nã gióp Ých rÊt nhiÒu trong hÇu hÕt c¸c chuyªn khoa l©m s ng nh− tim m¹ch, ung th−, néi, ngo¹i khoa... V× vËy nh÷ng n¨m gÇn ®©y sè l−îng PET t¨ng nhanh trªn thÕ giíi nhÊt l ë c¸c n−íc ph¸t triÓn. - Tuy nhiªn cÊu tróc cña PET phøc t¹p h¬n, d÷ liÖu nhiÒu h¬n nªn qu¸ tr×nh xö lÝ v dung l−îng l−u gi÷ còng lín h¬n. §Æc biÖt kü thuËt PET cÇn ph¶i dïng c¸c §VPX ph¸t positron. D−íi ®©y l c¸c §VPX víi c¸c ®Æc ®iÓm vËt lý v c¸c ph¶n øng xÈy ra trong Cyclotron khi s¶n xuÊt chóng: 18 F (t1/2 = 109,7 min) 18O(p,n) 18F [18F] F - 18 F (t1/2 = 109,7 min) 20Ne(d,a) 18F [18F] F2 11 14 N(p,a) 11C [11C]CO2 C (t1/2 = 20,4 min) 13 16 O(p,a) 13N [13N] NOx N (t1/2 = 9,96 min) 15 14 N(d,n) 15O [15O] O2 O (t1/2 = 2,07 min) C¸c DCPX th−êng dïng trong ghi h×nh PET l : a. Ghi h×nh theo c¬ chÕ chuyÓn ho¸: : [18F] FDG - Glucose : [11C] methionine, [18F] - Acid Amin fluorotyrosine 18 11 - Nucleosides : [ F] FLT, [ C] thymidine : [11C] choline, [18F] fluorocholine - Choline : [11C] acetate - TCA vßng : [ F] FMISO, [18F] FETNIM 18 - Hypoxia b. C¸c Receptor ®¸nh dÊu: : [11C, 18F] estrogen derivatives, [18F] tamoxifen - Estrogen - Somatostatin : [18F] octreotide c. C¸c thuèc chèng ung th−: - Cisplatin v.v. Trong sè c¸c §VPX trªn, 18F l quan trong nhÊt v× thêi gian b¸n r kh¸ d i cña nã so víi c¸c §VPX ph¸t positron kh¸c v v× kh¶ n¨ng g¾n tèt cña nã v o ph©n tö Desoxyglucose ®Ó t¹o ra 18 - FDG, mét DCPX rÊt h÷u Ých trong l©m s ng v nghiªn cøu y sinh häc.
  7. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k Tuy nhiªn c¸c §VPX n y cã thêi gian b¸n r ng¾n nªn bªn c¹nh m¸y PET ph¶i cã Cyclotron ®Ó s¶n xuÊt §VPX. §iÒu ®ã g©y thªm khã kh¨n cho viÖc phæ cËp PET c¶ vÒ kü thuËt v t i chÝnh. V× vËy hiÖn nay sè l−îng PET kh«ng nhiÒu nh− SPECT. KÕt luËn l¹i cã thÓ nãi −u ®iÓm næi bËt cña SPECT v PET l cho nh÷ng th«ng tin vÒ thay ®æi chøc n¨ng nhiÒu h¬n l nh÷ng h×nh ¶nh vÒ cÊu tróc ë c¸c ®èi t−îng ghi h×nh. Chóng ta biÕt r»ng sù thay ®æi vÒ chøc n¨ng th−êng x¶y ra sím h¬n nhiÒu tr−íc khi sù thay ®æi vÒ cÊu tróc ®−îc ph¸t hiÖn. V× vËy kh«ng nh÷ng nã gãp phÇn cïng c¸c kü thuËt ph¸t hiÖn b»ng h×nh ¶nh cña tia X, siªu ©m hay céng h−ëng tõ ®Ó chÈn ®o¸n c¸c thay ®èi vÒ kÝch th−íc, vÞ trÝ, mËt ®é cÊu tróc cña c¸c ®èi t−îng bÖnh lý m cßn cho ng−êi thÇy thuèc c¸c th«ng tin vÒ thay ®æi chøc n¨ng t¹i ®ã nh− t−íi m¸u ë c¬ tim, kh¶ n¨ng th¶i ®éc cña tÕ b o gan, thËn, tèc ®é sö dông v chuyÓn hãa glucose ë c¸c tÕ b o n o... Tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1980 viÖc ghi h×nh phãng x¹ chung ® chiÕm ®Õn 60 ÷ 70% khèi l−îng c«ng viÖc chÈn ®o¸n b»ng kü thuËt YHHN ë c¸c c¬ së tiªn tiÕn. GÇn ®©y ng−êi ta ® nghiªn cøu t¹o ra hÖ thèng kÕt hîp PET víi SPECT t¹o ra m¸y PET/SPECT lai ghÐp (Hybrid). M¸y n y dïng tinh thÓ NaI d y h¬n hoÆc LSO cho PET v YSO (Ytrium Orthosilicate) cho SPECT. HÖ thèng kÕt hîp PET víi CT - Scanner hoÆc SPECT/CT tøc l ghÐp 2 lo¹i ®Çu dß trªn mét m¸y v dïng chung hÖ thèng ghi nhËn l−u gi÷ sè liÖu, c¸c kü thuËt cña PC. HÖ thèng n y cho ta h×nh ¶nh nh− ghÐp chång h×nh cña CT v x¹ h×nh lªn nhau nªn cã thÓ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c vÞ trÝ gi¶i phÉu (do h×nh CT l chñ yÕu) c¸c tæn th−¬ng chøc n¨ng (do x¹ h×nh l chñ yÕu). HÖ thèng n y mang l¹i nhiÒu m u s¾c phong phó cho kü thuËt ghi h×nh phãng x¹ nãi riªng v ghi h×nh y häc nãi chung. C©u hái «n tËp: 01. Gi¶i thÝch c¬ chÕ t¸c dông cña bøc x¹ ion ho¸ lªn phim ¶nh, tõ ®ã cã thÓ dïng phim ®Ó ghi ®o phãng x¹ nh− thÕ n o ? 02. Kü thuËt ghi ®o phãng x¹ nhiÖt huúnh quang l g× ? 03. M« t¶ cÊu t¹o v gi¶i thÝch c¬ chÕ ho¹t ®éng cña buång ion ho¸ ? 04. M« t¶ cÊu t¹o v gi¶i thÝch c¬ chÕ ho¹t ®éng cña mét lo¹i èng ®Õm Geiger Muller (G.M) ? 05. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña ®Çu dß phãng x¹ b»ng tinh thÓ nhÊp nh¸y ? 06. Th nh phÇn cÊu t¹o chÝnh v c¬ chÕ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu cña èng nh©n quang ®iÖn trong ®Çu dß nhÊp nh¸y ? 07. M« t¶ c¸ch thøc ho¹t ®éng cña m¸y ghi h×nh v¹ch th¼ng ? 08. ¦u, nh−îc ®iÓm cña m¸y ghi h×nh v¹ch th¼ng ? 09. Gi¶i thÝch c¬ chÕ ghi h×nh phãng x¹ b»ng Gamma Camera nhÊp nh¸y ? ¦u, nh−îc ®iÓm cña nã ? 10. CÊu t¹o cña m¸y chôp c¾t líp b»ng ®¬n photon (SPECT) ? 11. Gi¶i thÝch c¬ chÕ ho¹t ®éng cña m¸y SPECT ? ¦u, nh−îc ®iÓm cña nã ? 12. Gi¶i thÝch c¬ chÕ ho¹t ®éng cña m¸y ghi h×nh c¾t líp b»ng Positron (PET) ? ¦u, nh−îc ®iÓm cña nã ?
  8. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k ch−¬ng 3: Ho¸ d−îc phãng x¹ Môc tiªu: 1. Nhí c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ c¸c h¹t nh©n phãng x¹: ®iÒu chÕ tõ tù nhiªn, tõ lß ph¶n øng, tõ m¸y gia tèc v tõ nguån sinh ®ång vÞ phãng x¹ (Generator).N¾m ®−îc nguyªn lý c¸c c¸ch thøc chÝnh ®Ó s¶n xuÊt c¸c hîp chÊt ®¸nh dÊu phãng x¹. 2. BiÕt c¸c ®Æc tr−ng quan träng cña d−îc chÊt phãng x¹ (DCPX) v c¬ chÕ tËp trung DCPX trong chÈn ®o¸n v ®iÒu trÞ. 3. BiÕt c¸ch kiÓm tra ®¸nh gi¸ DCPX tr−íc khi sö dông cho bÖnh nh©n. Më ®Çu Ho¸ d−îc phãng x¹ (Radiopharmachemistry) ®−îc h×nh th nh tõ nh÷ng n¨m 1910 do A. Cameron s¸ng lËp. Ban ®Çu, chuyªn ng nh n y míi chØ nghiªn cøu ®iÒu chÕ mét sè hîp chÊt v« c¬ ®¸nh dÊu ®ång vÞ phãng x¹ d−íi d¹ng ®¬n gi¶n. G.Henvesy v F. Paneth l nh÷ng ng−êi ®Çu tiªn øng dông c¸c hîp chÊt ®¸nh dÊu h¹t nh©n phãng x¹ nghiªn cøu in vitro v in vivo ngay tõ ®Çu nh÷ng n¨m 1913. Sau ®ã, nhiÒu nh y häc ® dïng thuèc phãng x¹, ho¸ chÊt phãng x¹ l m chÈn ®o¸n v ®iÒu trÞ bÖnh. M i ®Õn nh÷ng n¨m 1950, chuyªn ng nh ho¸ d−îc häc phãng x¹ míi ph¸t triÓn to n diÖn, nhanh v m¹nh. C¸c trung t©m nghiªn cøu ho¸ d−îc phãng x¹ lu«n t×m ra c¸c hîp chÊt ®¸nh dÊu míi ng y c ng ®¸p øng theo yªu cÇu cña y häc h¹t nh©n. Ng y nay, néi dung chÝnh cña ho¸ d−îc häc phãng x¹ l nghiªn cøu s¶n xuÊt h¹t nh©n phãng x¹, hîp chÊt ®¸nh dÊu h¹t nh©n phãng x¹, ho¸ chÊt v d−îc chÊt phãng x¹ theo mong muèn cña y häc h¹t nh©n. PhÇn I: Ho¸ phãng x¹ 1. C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ h¹t nh©n phãng x¹ 1.1. §iÒu chÕ tõ tù nhiªn Cã nhiÒu h¹t nh©n phãng x¹ s½n cã trong tù nhiªn ® ®−îc ph¸t hiÖn v ®−a v o øng dông trong nhiÒu ng nh khoa häc. Trong y häc còng ® øng dông mét sè ®ång vÞ phãng x¹ lÊy tõ quÆng cã trong bÒ mÆt tr¸i ®Êt. Nhê nh÷ng kü thuËt vËt lý, ho¸ häc ng−êi ta ® l m "phong phó" c¸c mÉu quÆng phãng x¹. Sau ®ã, c¸c mÉu quÆng n y ®−îc t¸ch chiÕt, tinh chÕ ra c¸c mÉu ®ång vÞ phãng x¹ cã ®é tinh khiÕt cao. C¸c h¹t nh©n phãng x¹ ®ã th−êng l Radium, Uranium ®−îc l m th nh d¹ng kim dïng trong ®iÒu trÞ c¸c khèi u n«ng. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ n y vÉn kh«ng gi¶i quyÕt ®−îc nh÷ng yªu cÇu ®a d¹ng trong y häc h¹t nh©n. 1.2. §iÒu chÕ tõ lß ph¶n øng h¹t nh©n 1.2.1. Tinh chÕ tõ s¶n phÈm do ph©n h¹ch h¹t nh©n Trong buång lß ph¶n øng h¹t nh©n cã chøa nh÷ng thanh nhiªn liÖu ph©n h¹ch, th−êng l 238U v 235U. Th«ng th−êng ng−êi ta dïng 235U, cã chu kú ph©n huû T1 /2 = 7 x 108 n¨m. Trong qu¸ tr×nh ph©n h¹ch sÏ t¹o ra nhiÒu h¹t nh©n phãng x¹ kh¸c nhau. Nh÷ng s¶n phÈm do ph©n h¹ch cßn ®−îc gäi l "tro" cña lß ph¶n øng h¹t nh©n. Sau khi ph©n lËp v tinh chÕ theo ý ®Þnh cÇn lÊy, ta thu ®−îc mét sè h¹t nh©n phãng x¹
  9. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k cÇn dïng trong y häc h¹t nh©n nh− 90Sr, 99Mo , 131I v c¶ d¹ng khÝ 133Xe. §iÒu chÕ h¹t nh©n phãng x¹ theo ph−¬ng ph¸p n y vÉn bÞ h¹n chÕ bëi hiÖu suÊt thÊp v vÉn kh«ng ®ñ lo¹i h¹t nh©n theo yªu cÇu. 1.2.2. §iÒu chÕ b»ng ph−¬ng ph¸p b¾n ph¸ h¹t nh©n bia Nh− ® biÕt trong qu¸ tr×nh ph©n h¹ch cña nh÷ng thanh nhiªn liÖu trong lß sÏ sinh ra nh÷ng tia n¬tron. Nh÷ng n¬tron n y l¹i kÝch thÝch nh÷ng m¶nh ph©n h¹ch míi sinh t¹o ra ph¶n øng d©y chuyÒn. Nh÷ng bøc x¹ n¬tron sinh ra cã n¨ng l−îng rÊt lín nªn cã vËn tèc rÊt nhanh. §Ó h¹n chÕ tèc ®é ph¶i dïng c¸c thanh ®iÒu khiÓn. C¸c thanh ®iÒu khiÓn n y cã chøa c¸c nguyªn liÖu hÊp thô n¬tron cao nh− Boron, Cadmiam v mét sè chÊt khÝ nhÑ. C¸c thanh ®iÒu khiÓn n y cã t¸c dông l m cho n¬tron ®i chËm l¹i th nh chuyÓn ®éng nhiÖt víi n¨ng l−îng kho¶ng 0,3 eV. Víi tèc ®é n y sÏ l m gi¶m tèc ®é ph©n h¹ch. Nh÷ng chïm tia n¬tron nhiÖt n y ®−îc øng dông v o môc ®Ých b¾n ph¸ c¸c h¹t nh©n bia bÒn ®Ó t¹o ra c¸c h¹t nh©n phãng x¹ míi. Qu¸ tr×nh b¾n ph¸ b»ng n¬tron v o nh©n h¹t nh©n bia sÏ x¶y ra nh÷ng ph¶n øng sau: a. Ph¶n øng nhËn neutron ph¸t tia gamma: Gäi X l h¹t nh©n bia ( h¹t nh©n bÒn ); A l sè khèi; Z l sè electron ( hay sè thø tù ). Ta cã ph¶n øng tãm t¾t sau: X (n ,γ )→ A+1 A X * Z Z Trong ph¶n øng n y, h¹t nh©n bia nhËn thªm mét n¬tron chuyÓn sang tr¹ng th¸i kÝch thÝch : A+1 X *. Tõ tr¹ng th¸i kÝch thÝch chuyÓn sang tr¹ng th¸i c©n b»ng, h¹t nh©n n y ph¶i ph¸t ra tøc thêi mét h¹t nh©n phãng x¹ míi v th−êng cã ph©n r beta. S¶n phÈm n y kh«ng cã chÊt mang v× nã kh«ng ph¶i l ®ång vÞ cña h¹t nh©n bia. Dïng ph−¬ng ph¸p t¸ch chiÕt ho¸ häc sÏ thu ®−îc h¹t nh©n phãng x¹ tinh khiÕt. B»ng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ n y chØ thu ®−îc ho¹t tÝnh riªng thÊp m th«i. VÝ dô: I 131 ®−îc ®iÒu chÕ theo ph¶n øng nhËn n¬tron sau: Te(n, γ ) Te(*) → 130 131 131 I 52 52 53 b. Ph¶n øng neutron ph¸t proton: Trong ph¶n øng n y, n¬tron ph¶i cã n¨ng l−îng tõ 2 MeV ®Õn 6 MeV. Trong ph¶n øng (n, p) nguyªn tö sè cña h¹t nh©n t¹o th nh gi¶m ®i mét, sè khèi vÉn gi÷ nguyªn. C«ng thøc tãm t¾t cña ph¶n øng : A A X ( n, p ) X Z −1 Z VÝ dô mét sè h¹t nh©n ®−îc ®iÒu chÕ theo ph¶n øng n y : 14 N ( n, p ) 14 C hoÆc 32 S ( n, p ) 32 P. c. Ph¶n øng nhËn neutron ph¸t tia alpha Ph¶n øng n y h¹t nh©n t¹o th nh cã nguyªn tö sè gi¶m ®i 2 v khèi l−îng gi¶m ®i 3. Ta cã c«ng thøc: Z X ( n, α ) A− 3 A Z −2 X Ph−¬ng ph¸p n y Ýt ®−îc sö dông. 1.3. §iÒu chÕ h¹t nh©n phãng x¹ tõ m¸y gia tèc h¹t C¸c m¸y gia tèc c¸c h¹t tÝch ®iÖn ®−îc chia th nh hai nhãm l gia tèc th¼ng v gia tèc vßng.
  10. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O N N y y bu bu Y Häc H¹t Nh©n 2005 to to k k lic lic C C w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k a. M¸y gia tèc th¼ng cã c¸c ®o¹n èng gia tèc xÕp th¼ng h ng d i tuú ý. Nguån ®iÖn xoay chiÒu tÇn sè cao cung cÊp cho tõng ®o¹n èng. C¸c ®o¹n gÇn kÒ tÝch ®iÖn tr¸i dÊu nhau. Khi c¸c h¹t tÝch ®iÖn ®−îc phun v o èng gia tèc sÏ ®−îc t¨ng tèc dÇn do c¸c ®Çu èng tÝch ®iÖn tr¸i dÊu kÐo ®i v t¨ng tèc theo lùc hót tÜnh ®iÖn quy ®Þnh. Qu¸ tr×nh c ng kÐo d i th× cã gia tèc c ng lín. M¸y gia tèc th¼ng cã thÓ l m t¨ng tèc h¹t ρ ®Õn møc n¨ng l−îng 800 MeV. b. M¸y gia tèc vßng cã cÊu t¹o h×nh xo¾n èc. C¸c ®o¹n èng vßng chøa c¸c ®Üa h×nh b¸n nguyÖt, tÝch ®iÖn tr¸i dÊu. C¸c h¹t tÝch ®iÖn cÇn t¨ng tèc ®i qua mçi ®Üa cùc n y l¹i ®−îc t¨ng tèc mét lÇn. VÝ dô, n¨ng l−îng h¹t ρ cã thÓ t¨ng tèc 30 MeV víi b¸n kÝnh quü ®¹o nhá h¬n 40 cm. C¸c h¹t tÝch ®iÖn α, ρ, d ®−îc t¨ng tèc tíi møc ®ñ n¨ng l−îng ®Ó b¾n ph¸ c¸c h¹t nh©n bia ®Ó t¹o ra c¸c h¹t nh©n phãng x¹ míi. Ph¶n øng b¾n ph¸ h¹t nh©n bia trong m¸y gia tèc h¹t ®−îc ký hiÖu nh− sau: A −1 hoÆc Z X ( p,3n) A−Z2X A A Z X ( p, 2 n ) ZX VÝ dô mét sè h¹t nh©n ®iÒu chÕ tõ m¸y gia tèc h¹t: B ( p, n ) 11 C ; 14 N ( d, n ) 15 O ; 16 O ( α, pn ) 18 F ; 12 C ( d, n ) 13 N. 11 1.4. S¶n xuÊt h¹t nh©n phãng x¹ b»ng Generator (nguån sinh ®ång vÞ phãng x¹) a. Nguyªn lý cÊu t¹o v ho¹t ®éng cña mét nguån sinh ®ång vÞ phãng x¹ (Radioisotope - Generator) l : h¹t nh©n phãng x¹ cÇn ®iÒu chÕ ®−îc chiÕt ra tõ cét s¾c ký, trong ®ã h¹t nh©n phãng x¹ “mÑ” hÊp phô lªn chÊt gi¸ s¾c ký trong cét s¾c ký, h¹t nh©n phãng x¹ "con" sinh ra trong qu¸ tr×nh ph©n r cña "mÑ" tan v o dung m«i s¾c ký trong cét. Dïng dung m«i s¾c ký chiÕt ra ta thu ®−îc h¹t nh©n phãng x¹ cÇn dïng. b. Nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n cña mét hÖ Generator: 1. H¹t nh©n "con" ®−îc sinh ra víi ®é tinh khiÕt phãng x¹ v tinh khiÕt h¹t nh©n phãng x¹ cao. 2. Ph¶i an to n, ®¬n gi¶n trong thao t¸c. 3. S¶n phÈm chiÕt ra ph¶i thuËn tiÖn trong ®iÒu chÕ d−îc chÊt phãng x¹. 4. HÖ Generator ph¶i v« khuÈn, kh«ng cã chÊt g©y sèt, g©y sèc. 5. Kh¶ n¨ng t¸ch chiÕt ph¶i ®a d¹ng, dÔ d ng. 6. §êi sèng h¹t nh©n phãng x¹ con ph¶i ng¾n h¬n 24 giê. Trong øng dông h ng ng y t¹i c¸c khoa y häc h¹t nh©n th−êng dïng c¸c lo¹i Generator 99Mo - 99mTc, 113Sn - 113mIn, 68Ge - 68Ga, 83Y - 87mSr ... Generator ®−îc dïng nhiÒu nhÊt hiÖn nay l 99Mo - 99mTc. 2. Hîp chÊt ®¸nh dÊu h¹t nh©n phãng x¹ §Þnh nghÜa Hîp chÊt ®¸nh dÊu h¹t nh©n phãng x¹ (HC§D) l mét hîp chÊt v« c¬ hay h÷u c¬ ®−îc ®¸nh dÊu víi mét hay nhiÒu h¹t nh©n phãng x¹ cïng lo¹i hay nhiÒu lo¹i kh¸c nhau d−íi d¹ng liªn kÕt ho¸ häc bÒn v÷ng. VÝ dô: NaI131, NaTc99mO4 , albumin-I131, MIBI-Tc99m, DTPA-Y90, aa-14C 3H v R - 14CH2 =C3H2 -. C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ 2.1. Tæng hîp ho¸ häc 2.1.1. §¸nh dÊu 14C
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
7=>1